2024全球6G技术大会：边缘内生智能白皮书

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3.0 光明使者 2024-04-25 230 7.34MB 91 页免费

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摘要

边缘计算作为下一代无线网络的关键技术，推动了网络与计算设施的边缘

化。更加靠近用户终端的边缘服务器可使得业务的服务时延大大降低，并能够应

对不断涌现的新型场景。同时，人工智能的迅速发展对边缘计算的性能提升具有

显著推动作用，有助于边缘计算设备应对急剧增加的边缘侧数据。因此，可将边

缘数据的计算本地性和人工智能的强计算能力相结合，即边缘智能，来增强边缘

侧的数据处理能力，提高无线通信系统的整体性能，并改善用户的服务体验。边

缘智能近年来研究火热并处于快速发展阶段，因此本白皮书旨在分析当前边缘智

能的研究进展。主要包括：

（1）6G 边缘智能网络和基础设施：首先分析面向 6G 网络的边缘内生智能

架构；然后对边缘智能算力基础设施进行介绍，包括边缘智能硬件和云平台；最

后描述边缘智能网络基础设施，包括边缘智能接入网和核心网。

（2）边缘内生智能的关键技术：从模型轻量化、边云协同智能、边缘智能

化部署和深度边缘节点这几个方面分别进行介绍，并对无线联邦学习中的边缘智

能进行详细的讲解，包括联邦学习中的模型稀疏化和模型量化。

（3）边缘内生智能应用：分析智慧交通、智能制造和智能节能等面向边缘

内生智能的典型应用。

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1. 引言 ................................................................................................................................................4

1.1 背景 ......................................................................................................................................4

1.2 边缘计算与边缘内生智能发展概述 ................................................................................. 4

1.3 边缘内生智能的重要性 ..................................................................................................... 5

2. 6G 边缘智能网络和基础设施 ...................................................................................................... 7

2.1 面向 6G 的边缘内生智能架构 .......................................................................................... 7

2.1.1 架构整体概述 .......................................................................................................... 7

2.1.2 内生智能面的设计与实现 ...................................................................................... 8

2.2 边缘智能算力基础设施 ................................................................................................... 11

2.2.1 边缘智能硬件 ........................................................................................................ 11

2.2.2 边缘智能云平台 .................................................................................................... 19

2.3 边缘智能网络基础设施 ................................................................................................... 28

2.3.1 边缘智能接入网 .................................................................................................... 28

2.3.2 边缘智能核心网 .................................................................................................... 36

3. 边缘内生智能的关键技术 ......................................................................................................... 43

3.1 模型轻量化 ....................................................................................................................... 43

3.1.1 剪枝 ........................................................................................................................ 44

3.1.2 知识蒸馏 ................................................................................................................ 45

3.1.3 量化 ........................................................................................................................ 47

3.1.4 NAS ......................................................................................................................... 48

3.2 边云协同智能 ................................................................................................................... 49

3.2.1 联邦学习 ................................................................................................................ 49

3.2.2 分割学习 ................................................................................................................ 51

3.2.3 模型分割 ................................................................................................................ 52

3.3 无线联邦学习中的边缘智能 ............................................................................................ 54

3.3.1 无线联邦学习 ........................................................................................................ 54

3.3.2 联邦学习中的模型稀疏化 .................................................................................... 57

3.3.3 联邦学习的模型量化 ............................................................................................ 60

3.4 边缘智能化部署 ............................................................................................................... 63

3.4.1 无线侧智能化驱动力 ............................................................................................ 63

3.4.2 智能化部署 ............................................................................................................ 63

3.4.3 算力部署 ................................................................................................................ 66

3.5 深度边缘节点 ................................................................................................................... 67

3.5.1 深度边缘节点的无线网络可编程 ........................................................................69

3.5.2 深度边缘节点的网元融合 .................................................................................... 69

3.5.3 深度边缘节点的跨域 AI 设计 ..............................................................................72

4. 边缘内生智能应用 ..................................................................................................................... 75

4.1 智慧交通 ........................................................................................................................... 75

4.1.1 智慧交通边缘计算系统概述 ................................................................................75

4.1.2 智慧交通边缘计算类型 ........................................................................................ 76

4.1.3 智慧交通边缘计算应用 ........................................................................................ 78

4.2 智能制造 ........................................................................................................................... 80

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标签： #白皮书 #6G

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